Исследовательская работа

Министерство образования, науки и молодежи Республики Крым

Конкурс проектных и исследовательских работ

«Мои первые шаги в науку – 2019»

Кубик Рубика – не просто развлечение!

г. Саки – 2019

СОДЕРЖАНИЕ

I. Введение………………………………………………….…………….…...…3

II. Основная часть

Глава 1. Немного истории …………………………………………………...4

1. 1. . Кубик Рубика – что это такое?........……………………………...........4

   2. . Эрнё Рубик ……………………….…………………………………......5

   3. . История головоломки ……………………………………………….....6

   4. . Немного математики …………………………………………………….9

   5. . Рекорды и чемпионаты ………………………………………………..10

Глава 2. Алгоритм сборки кубика Рубика….…………………….……....12

Глава 3. Интересные факты…………………………………………….......17

3.1. Знаете ли вы, что …...……………………………………………...…..17

3.2. В культуре …………………….……………………………………......18

3.3. Вариации головоломок ………………………………………………...19

III. Заключение……………………………………………………..…………...23

IV. Список литературы……………………………………………………….....24

V. Приложение …………………………………………………………….….....25

Введение

13 июля 2014 года Эрне Рубик - создатель легендарного кубика - отметил свой 70-й день рождения. Головоломка «Кубик Рубика» покорила миллионы людей и за рекордно короткий срок стала самой продаваемой игрушкой в мире.

О кубике Рубика знаю не понаслышке. Мне подарили его, когда мне было 7 лет, но я особенно им не увлекался, т. к. не знал алгоритма сборки. Я выбрал исследовательскую работу по математике о кубике Рубика потому, что считаю кубик Рубика не просто игрушкой, а серьёзным испытанием для мыслительных способностей и проявлением упорства тех, кто его собирает. Кубик Рубика - это игрушка для ума, увлекательная головоломка.

Актуальность темы состоит в том, что, как известно, наиболее эффективным средством развития логического мышления выступает тренажёр. В качестве тренажёра можно использовать игру, головоломки. Не случайно интерес к кубику Рубика не уменьшается, проводятся чемпионаты Европы и мира по сборке кубика Рубика.

Объектом исследования является кубик Рубика.

Цель работы – изучить историю появления и причины популярности головоломки, покорившей умы миллионов людей во всём мире. Показать, что кубик Рубика является тренажёром математического мышления.

Задачи работы:

1. 1. изучить литературу по данному вопросу;

   2. собрать информацию о чемпионатах по сборке кубика Рубика;

   3. изучить алгоритм сборки кубика Рубика;

   4. выступить с данным вопросом перед учащимися своего класса и заинтересовать тех, кто ещё не «заболел» кубиком Рубика.

Методы исследования: 1) поиск, анализ и синтез различных источников информации (литературы, интернет-ресурсов); 2) самостоятельное решение сборки кубика Рубика.

ГлаваI. Немного из истории

1.1. Кубик Рубика - что это такое?

« Кубик Рубика» (первоначально был известен как «Магический кубик») — механическая головоломка, изобретённая в 1974 году венгерским скульптором и профессором архитектуры Эрнё Рубиком. Головоломка – это пластмассовый куб, составленный из 27 кубиков меньшего размера, способных вращаться вокруг невидимых снаружи осей. Каждый из девяти квадратов на каждой грани кубика окрашен в один из шести цветов. Повороты граней кубика позволяют переупорядочить цветные квадраты множеством различных способов.

Задача игрока заключается в том, чтобы, поворачивая грани кубика, вернуть его в такое состояние, когда каждая грань состоит из квадратов одного цвета («собрать кубик Рубика»).

Считается, что кубик Рубика — лидер среди игрушек по общему количеству продаж: по всему миру было продано порядка 350 млн. кубиков Рубика, как оригинальных, так и различных аналогов. Если их поставить в ряд, то они протянутся почти от полюса до полюса Земли.

1.2. Эрнё Рубик

Р одился в Будапеште, во время  Второй мировой войны. Его отец был авиаинженером на заводе в Эстергоме, мать — поэтесса. В 1967 году окончил инженерный факультет технического университета в Будапеште по специальности инженер-строитель, продолжил обучение в аспирантуре на скульптора и дизайнера интерьера. В 1971-1975 годах работал архитектором, затем снова вернулся в академию и получил звание доцента.

В начале 80-х он стал редактором журнала игр и головоломок. В 1983 году основал собственную студию, которая занималась дизайном мебели и разработкой головоломок. В 1987 году получил звание профессора, а в 1990 совместно с Яношем Гинстлером основал венгерскую техническую академию и был её президентом до 1996 года.

В академии был создан международный фонд Рубика для поддержки особенно талантливых молодых изобретателей.

В настоящее время в основном участвует в разработке видеоигр, пишет статьи по архитектуре и возглавляет студию Рубика. Награждён Государственной премией Венгрии (1983), Премией им. Дэнниса Габора (1995) и Кошутовской премией (2007).

1.3. История головоломки

Как это обычно и бывает с выдающимися изобретениями, проект кубика вынашивался не один год. Сам Рубик бился над задачей несколько месяц. Но самым сложным оказалось придумать механизм.

И з центральных и рёберных кубиков с внутренней стороны вырезан фрагмент таким образом, что получается полость в виде объединения трёх цилиндров. Помимо этого, на рёберных и угловых кубиках имеются выступы особой формы. Эти выступы образуют фрагмент цилиндра, плотно входящий в полость. Благодаря такой конструкции, грани кубика свободно крутятся.

В центре конструкции вместо «невидимого кубика» находится трёхмерная крестовина, на которой свободно вращаются центральные кубики. Все остальные кубики держатся друг за друга, входя выступами в вышеуказанную выемку.

Сегодня права на кубик Рубика и другие головоломки Эрнё Рубика принадлежат английской компании Seven Towns Ltd., которой вот уже 40 лет владеет близкий друг Эрнё Рубика — Том Кремер. Под контролем англичан кубик Рубика производится и продаётся во всем мире. В последнее время наметился рост продаж головоломки — в Европе и США начинается новая волна увлечения кубиком Рубика.

Название «Кубик Рубика» принято в большинстве языков мира, за исключением венгерского, немецкого, португальского и китайского, где распространённым осталось его первоначальное наименование («Магический куб», венг. Bűvös kocka; нем. Zauberwürfel; порт. Cubo Mágico;кит.  мофан), а также в иврите, где его называют «венгерским кубиком»

Страсть к игрушке не имела языковых, социальных и возрастных границ. Почтенные матроны и менеджеры банков, игроки в бейсбол и пилоты, работники библиотек и дежурные на парковках вертели кубик круглые сутки.
Во многих ресторанах кубик входил в число обязательных предметов сервировки стола наряду с солонкой и перечницей. От непрерывной многочасовой игры у людей попросту сводило запястья.

В авангарде всемирного движения шла молодежь, школьники и студенты. Сложность сборки кубика вызвала к жизни поток специальных изданий по проблеме: было выпущено более 60 книг. Не отставал и советский журнал "Наука и жизнь", на протяжении нескольких лет в каждом номере уделявший место кубику Рубика.

 Появилось и "Искусство кубика Рубика" (Rubik's Cube Art). Художники собирали не только сами кубики, но и уже из кубиков собирали свои произведения.

Через Кубик в те годы прошел, наверное, каждый десятый житель цивилизованного мира. На западе Кубик Рубика появился в мае 1980, а в СССР Кубик пришел «в массы» в 1981 году. По некоторым данным, права на выпуск игрушки обошлись СССР в немыслимую тогда сумму 3 миллиона долларов. Первыми силу головоломки ощутили на себе учителя - целые классы целеустремленно, не выходя на перемены, ожесточенно вертели Кубик. Школьники собирали его во время уроков под партами. Учителя, отобрав его во время уроков, сами скрипели Кубиком на занятиях, отгородившись от подопечных классным журналом. А потом допоздна засиживались в учительской, пытаясь собрать Кубик. В школах проходили «закрытые» чемпионаты на скорость - находись легендарные личности, которые смогли в первые годы «кубизации» собрать его за одну минуту.

Как писал в своей статье журнал "Огонек", Кубик Рубика открыл советскому народу проход в виртуальную реальность, хотя такого словосочетания в лексиконе советских людей тогда еще не было. А виртуальная реальность, как выясняется, очень даже была.

В рейтинге подарков кубик намного превосходил как книгу, традиционно и лучший подарок, и источник знаний.
Кубик крутили самозабвенно, отрешенно, прямо в метро, в трамвае, в санаториях, домах отдыха, в постели. Кубики часто гибли - со злости отчаявшиеся сборщики швыряли их об стенку, давили ногами. В нормальной (в смысле интеллигентной) семье тогда полагалось иметь не меньше двух кубиков одновременно - чтобы никому не приходилось ждать, с завистью глядя на собирающего. Кубик стал лучшим подарком, который можно было дарить во всех случаях жизни: на день рождения, свадьбу, новоселье, Новый Год.

Уже в 1980-м кубик получает венгерский национальный приз за лучшее изобретение и выигрывает конкурсы на лучшую игрушку в США, Великобритании, Франции и Германии. В 1981 году кубик попадает в экспозицию Нью-йоркского музея современного искусства (New York Museum of Modern Art).

В том же году в Англии проходит церемония представления кубика принцу Чарльзу и леди Диане, а годом позже кубик Рубика попадает в престижнейший Оксфордский словарь (Oxford English Dictionary).

1. На пике популярности в 1980г, головоломку крутил каждый пятый житель земли!

1.4. Немного математики

1. Число возможных различных состояний кубика Рубика равно (8! × 38−1) × (12! × 212−1)/2 = 43 252 003 274 489 856 000. Это число не учитывает то, что ориентация центральных квадратов может быть разной. С учётом ориентации центральных квадратов количество состояний возрастает в 46/2=2048 раз, а именно до 88 580 102 706 155 225 088 000 состояний. Однако, при сборке кубика обычно не учитывают ориентацию центральных квадратов, поскольку на большинстве кубиков нет обозначений, которые позволяли бы её отследить.

2. Так называемый «алгоритм Бога» для сборки Кубика Рубика не найден. С помощью больших по объёму расчётов на компьютере (7,8 ядро-лет) математик Томас Рокики (Tom Rokicki) доказал, что из любой начальной конфигурации кубик можно собрать не более чем за 23 хода, улучшив тем самым своё же прежнее достижение в 25 ходов. Для доказательства достаточности 23 ходов использовалось свободное машинное время компьютерного кластера, который использовался для создания фильмов «Человек-паук 3» и «Лови волну!».

3. 43.252.003.274.489.856.000 возможных комбинаций

4. Только 1 правильное решение

5. Национальный научный фонд США выделил Северо-Западному Университету грант в размере 200 тыс. долларов на исследование... кубика Рубика. Основная доля этих средств пойдет на приобретение систем хранения информации общей емкостью 20 Тбайт. Исследователи собираются записать максимально возможное количество различных состояний кубика Рубика.

6. Зачем? По словам ученых, методы, выработанные в ходе решения комбинаторных задач, в дальнейшем найдут применение в ряде областей. Например, в бизнесе они помогут оптимально размещать товары на полках супермаркетов.

1.5. Рекорды и чемпионаты

В 1982 году в Будапеште прошел чемпионат мира по собиранию Кубика Рубика.

Для решения предлагались три задания. Засчитывалось лучшее время из трёх попыток. Каждый участник состязания получал новый кубик фирмы «Политойс». Все кубики были одинаково сложно запутаны 25-30 вращениями с помощью ЭВМ. Компьютер программировался как генератор случайных чисел и неизвестным заранее образом определял поворачиваемую грань кубика, направление и угол поворота. До начала отсчёта времени каждому участнику соревнования давалось 15 секунд для изучения исходной раскраски кубика и выбора пути решения. От участников соревнования требовалось собрать кубик не более чем за 60 секунд. Лучшее время сборки - 22,95 секунды - показал 16-летний студент из Лос-Анджелеса Минх Тай (Minh ThaiЭ). Люди, увлекающиеся скоростной сборкой кубика Рубика, называютсяспидкуберами. А сама скоростная сборка — спидкубинг (от англ. speedcubing)

Последний мировой чемпионат (октябрь 2007 года) вновь был проведен в Будапеште. Участники соревновались не только в классической сборке, но и в сборке «вслепую», одной рукой и даже в сборке… ногами! И если на первом чемпионате призами были «фирменные» кубики, то сейчас отличившиеся участники поделили между собой призовой фонд в 20 тыс. евро.

Вот лучшие достижения участников чемпионата:

1. Классика (учитывался средний результат в пяти попытках): Ю. Накадзима (16 лет, Япония) — 12,46 сек.

2. Лучшее время одной попытки: Э. Канг (США) — 10,88 сек.

3. Сборка ногами: А. Ванхала (Финляндия) — 49,33 сек.

4. Сборка одной рукой: Р. Патрисио — 21,13 (мировой рекорд).

5. Сборка «вслепую»: Матиаш Кути (Венгрия) — 1 мин. 7 сек.

1. Позже чемпионом мира по кубику Рубика стал голландец Эрик Аккерсдик (Eric Akkersdijk), собравший головоломку за 7,08сек

На сегодняшний день рекод - 5,55 секунды (установлен Мэтсом Волком).

Считается, что дольше всех собирал свой кубик Рубика британец Грэм Паркер, получивший его в подарок на свое 19-летие и наконец, собравший его, впервые, совсем недавно, в 47-летнем возрасте, т.е. через 26 лет!

Соревнования в России

8 марта 2009 года прошёл первый официальный чемпионат России, победителем стал Антон Ростовиков. 26—27 ноября 2011 года в Москве прошёл официальный открытый чемпионат России^], в котором приняли участие около 60 человек в дисциплинах от 2×2×2 до 7×7×7, также сборка кубика Рубика вслепую. Чемпионом в дисциплине 3×3×3 стал Сергей Рябко со средним результатом в финале 10,66 секунды. Рекорд России в единичной сборке принадлежит Даниилу Ли и составляет 7,30 секунды.

Чемпионат Европы 2010

С 1 по 3 октября 2010 года в Будапеште прошёл чемпионат Европы, собравший участников, соревновавшихся в различных дисциплинах. Чемпионом Европы в сборке классического кубика 3×3×3 стал российский спидкубер Сергей Рябко, опередивший в финале в том числе бывшего рекордсмена Эрика Аккерсдейка, со средним временем в финале 10,31 секунд.

Чемпионат Европы 2012

С 12 по 14 октября 2012 года во Вроцлаве (Польша) прошёл чемпионат Европы. Чемпионом второй раз подряд стал участник из России Сергей Рябко, опередивший чемпиона мира. Среднее время Сергея составило 8,89 сек.

ГлаваII. Алгоритм сборки кубика Рубика

Существует множество алгоритмов сборки кубика Рубика: простых, созданных для новичков, в которых мало комбинаций, но зато долго выполнимых, сложных, разработанных для спидкуберов, в них, обычно, очень много комбинаций, но зато и время сборки резко сокращается.

В основном, алгоритмы подразумевают сборку по слоям, т. е. Сначала верхний (самый простой), потом средний (немного сложнее) и потом самый сложный - последний слой.

Конечно не все алгоритмы такие. Например, в методе Джессики Фридрих подразумевается одновременная сборка сразу верхнего и среднего слоя.

Алгоритм, собирающий кубик Рубика за минимальное число ходов, традиционно называется «алгоритмом Бога». Максимальное возможное число ходов, которое такой алгоритм может сделать, называется «числом Бога». Долгое время о числе Бога были известны только нижние и верхние оценки. Однако последний анонсированный результат утверждает, что число Бога равно 20. Простого описания «алгоритма Бога» при этом по-прежнему не найдено, оптимальная сборка кубика осуществляется с помощью трудоёмких вычислений.

Сначала узнаем об обозначениях, которые помогут нам правильно «читать» алгоритм.

Цель первого шага привести кубик к следующему виду:

Основная ситуация этого шага:

Н-Сп'-Н'-Сп

Цель второго шага привести кубик к следующему виду:

Первое, что делаете - выдвигаете нужный угловой кубик под то место, куда хотите его поставить. Возможны три ситуации:

П'-Н'-П Ф-Н-Ф' Ф-Н'-Ф'-H2

Цель третьего шага привести кубик к следующему виду:

Возможны ситуации:

Н'-П'-Н-П-Н-Ф-H'-Ф' Н-Л-Н'-Л'-Н'-Ф'-Н-Ф

Цель четвертого шага привести кубик к следующему виду:

Возможны ситуации:

Ф-В-П-В‘-П‘-Ф‘ Ф-П-В-П‘-В‘-Ф'

Цель пятого шага привести кубик к следующему виду:

Возможны ситуации:

1) П‘-В2-П-В-П‘-В-П 2) Сп2 -В'-Сп'-В2 -Сп-В'-Сп2

3) В-П‘-В2 -П-В-П‘-В-П 4) П‘-В2 –П-В-П‘-В-П-В‘

5) П‘-В2 –П-В-П‘-В-П-В'

Цель шестого шага поставить оставшиеся четыре угла на своё место, но не обязательно правильно повёрнутыми.

1) В-Л-В‘-П‘-В-Л‘-В‘-П 2) П‘-В-Л-В‘-П-В-Л‘-В‘

3) Ф-П-В-П‘-В‘-П-В- П‘-В‘-П-В-П‘-В‘-Ф‘ 4) П2-Л2-Н-П2-Л2-В2- П2-Л2-Н-П2-Л2-В2

Цель седьмого шага привести кубик к следующему виду:

Возможны ситуации:

1) (Ф'-П-Ф-П')2 2) Ф-Н2-Ф‘-П‘-Н2-П-В‘- П‘-Н2-П-Ф-Н2-Ф‘-В

Вот и всё!

ГлаваIII. Интересные факты

3.1. Знаете ли вы, что...

• Теоретически, кратчайший алгоритм сборки Кубика Рубика из

любого состояния состоит из 22 вращений. Однако, пока ещё никому не удалось продемонстрировать этот метод сборки.

• Есть люди, которые могут собрать Кубик Рубика из любого

состояния за 52 шага.

• Кубик Рубика использовал в своем творчестве французкий

художник, называющий себя Invader (Space Invader).

Он делает мозаичные панно из кубиков Рубика, на которых изображены в основном персонажи компьютерных игр. Но есть и портреты, и горящие башни-близнецы. У него выставки во Франции, Стамбуле, Токио, Мельбурне, Женеве, Нью-Йорке.

• Эрно Рубику понадобился целый месяц, чтобы собрать свой кубик в первый раз. До того, как он это сделал, он даже не был уверен, что это возможно.

• Количество комбинаций для кубика 3х3 приблизительно равно 43

квинтильоннам. Это 43 миллиарда миллиардов. Чтобы просмотреть все возможные состояния Кубика Рубика даже с невероятной скоростью 1000 комбинаций в секунду, понадобилось бы более миллиарда лет.

3.2. В культуре

• В фильме «Впусти меня (Let the Right One In)» главный герой по имени Оскар несколько раз пытается собрать кубик Рубика самостоятельно, до тех пор, пока он не решает дать его девочке-вампиру по имени Эли. Оскар объясняет Эли, что смысл заключается в том, чтобы все грани кубика были одинакового цвета. При следующей встрече Эли отдает Оскару собранный кубик Рубика, отчего тот в удивлении просит рассказать, как же ей это удалось.

• В фильме «В погоне за счастьем» главный герой (Уилл Смит) показывает умение собирать кубик своему начальнику во время поездки в такси.

• В фильме «Найти и обезвредить» главный герой (Андрей Градов) в течение фильма пытается собрать головоломку, в конце фильма он её расстреливает.

• В фильме «Армагеддон» один из команды будущих астронавтов во время психологического теста собирает кубик Рубика, демонстрируя свой уровень интеллекта.

• В одной из серий мультсериала «Фиксики» (Кубик Нолика) один из главных героев, Дим Димыч, пытается собрать кубик Рубика.

• В фильме «Путешествие к недрам пеки(документальный фильм,1983)» рассказывалось про некого Глинина Никиту (Повелителя), который собирал куб 4х4 менее чем за 5 секунд вслепую.

• В мультсериале «Симпсоны» в эпизоде «HOMR» Гомер, увеличив свой IQ за счет операции по удалению карандаша из мозга, за считанные секунды собирает кубик Рубика.

3.3. Вариацииголоволомок

С момента изобретения Кубика Рубика было придумано немало аналогичных головоломок, порой очень занятных, красивых и необычных.

Кубик Рубика для слепых

Основная идея такого кубика — использовать вместо цветов различные фактуры, вроде металла, дерева, пластика, резины, камня, ткани… Человек может не глядя на такой кубик почувствовать «рисунок» на его гранях и сложить его.

Кубик Рубика mp3-плеер

Пока что это только прототип, созданный дизайнером Hee Yong. Для того, чтобы заставить этот плеер играть, необходимо собрать хотя бы один цвет на гранях кубика. Например, чтобы запустить проигрывание музыки, надо собрать верхнюю грань, а чтобы остановить — нижнюю, и так далее. Как говорится, и польза, и отдых…

Самый сложный кубик Рубика

Если сложить классический Кубик Рубика для вас не проблема, попробуйте этот монструозный кубик под названием Петаминкс (Petaminx). Он состоит из 975 частей, в комплекте идет 1212 наклеек с цветами, которые необходимо наклеить на его грани. Для создания этого кубика дизайнер Jason Smith потратил 75 часов. Только представьте, сколько времени уйдет на его решение.

Световой кубик Рубика

В этом кубике нет подвижных частей, а все сегменты подсвечиваются светодиодами разного цвета. Для «поворота» необходимо нажать на соответствующие кнопки на гранях, и они соответственно поменяют свой цвет. Кроме Кубика Рубика, в этой головоломке есть еще несколько логических игр, связанных с цветами, и даже игра, похожая на Сапера в Windows.

Шарик Рубика

Если Кубик Рубика сделать шарообразным, получится IQ Шарик (IQ Sphere). Его диаметр 70 мм, а вес и фактура позволяет использовать его в качестве сувенира или пресс-папье. Когда необходимо будет сделать паузу в работе, можно взять этот шарик, и поразминать свой ум.

Кубик Рубика 2.0 (Зеркальный кубик)

В нем совсем нет цветов, все фрагменты отличаются только размером, а кроме этого, их внутренние поверхности зеркальны. Сложить его поначалу ой как непросто!

Некубик Рубика

Перевод названия мой, свободный. ЭТО называется Irregular IQ Cube (Неправильный IQ кубик). Из состояния слева на фото необходимо сложить кубик именно «в форму кубика». И это не так легко, как можно подумать…

Пирамида Рубика

Другое название этой головоломки — пираминкс (Pyraminx), и в собранном виде она похожа на также известную в детстве игру «Змейка». Кому-то пришла в голову идея об объединении формы одной игрушки с содержанием другой, и получилось то, что вы видите на фотографии. Весьма крышесрывательно…

Заключение

Работая над темой, я сделал много интересных открытий для себя.

Познакомился с историей создания кубика Рубика и узнал немало интересных фактов, связанных с ним.

В заключение я хотел бы сказать, что математика применяется не только для вычисления разных формул и решения задач, но и для решения различных головоломок. Ведь именно математика помогла человеку найти секрет сборки "Волшебного кубика Рубика". 300 ходов человек сократил в 15 РАЗ и теперь кубик загадку можно собрать за 20 ходов. Вот он прогресс математики.  В ходе выполнения работы, я пришел к выводу, что кубик Рубика:

1) развивает мелкую моторику рук;

2) помогает быстро оценивать обстановку и принимать решение;

3) развивает пространственное решение, помогает при решении математических задач, может хорошо развить пространственное мышление и логику у учащихся. Особенно это пригодиться в математике, куда входит алгебра и геометрия.

4) развивает усидчивость и способность добиваться результата;

Так же я понял, что нельзя останавливаться на достигнутом мной результате. На данном моменте я выучил только послойную сборку и сейчас изучаю скоростную. С помощью нее можно собирать кубик довольно быстро. Мировой рекорд сейчас составляет 4,59 секунд, и я хочу его побить!

Закончив свой проект, могу сказать, что всё то, что было задумано, в целом получилось. Я сам изучил метод Джессики Фридрих и научился собирать кубик Рубика примерно за 50 секунд (до мирового рекорда, конечно, далеко, но в 80-х я бы победил!). Помимо этого я уже собираю еще 4 разновидности этой головоломки: пирамиду Рубика, мегаминкс, зеркальный кубик и кубик 3*3. Сейчас я покоряю некубик Рубика (Irregular IQ Cube). Предлагаю вам разобрать перечисленные мною кубики, и я готов до конца нашего конкурса их собрать.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1.Дубровский В., Калинин А. Новости кубологии // Квант. — 1992. — № 11. — С. 52-56.

2.Кубик Рубика и проблема Хигмана. Материалы 20-й летней конференции международного математического Турнира городов.

3. Кноп К. «Кубик Рубика: штурм твердыни,и снова о кубике». Компьютерра.

4. Мыльников  М. Всем кубикам кубик // Юный техник. — 1982. — № 7.

5. Membrana.Ru: «Рубик и его кубик: раскрутка,сказочное везение,возвращение»

6.Публикации из журналов «Наука и жизнь», «Квант», «Юный техник»: алгоритмы, пасьянсы на кубике, каталог вращений кубика.

7.www.igrology.ru

8.www.playlab.ru

9.www.rubiks.by

10.www.rucube.ru

11.www.kubik-rubika.narod.ru

12.cubemir.narod.ru

Приложение

Формула сборки Кубика Рубика

 Рассмотрим метод, который заключается в сборке кубика Рубика слоями. Классический кубик имеет следующие цвета: белый, жёлтый, оранжевый, красный, синий и зелёный.

Будем отталкиваться от белого цвета и начнем с него сборку кубика Рубика. Для начала нам надо на белой стороне собрать белый крест, но с определенными правилами

1. Вот такой крест неправильный:

2. Правильный крест должен выглядеть так:

Это значит, что крест должен иметь продолжение на два кубика во все стороны: два оранжевых, два зелёных, два красных и два синих. На рисунке видно, как должен выглядеть правильный крест.  Чтоб ы собрать такой крест особых формул не требуется. Главное понять, какой кубик куда должен встать.

Если на каком либо из этапов по сборке кубика Рубика в картинках у вас всё-таки появятся вопросы, посмотрите поясняющие видео по сборке кубика Рубика.

3. Вся белая сторона.

Для того чтобы собрать всю белую сторону кубика Рубика, расставляем углы на свои места. Белую сторону и первый слой можно собрать без использования формул – это не требует особых навыков. Собрать всю белую сторону может даже ребенок, но главное. чтобы в конечно итоге она выглядела так ( с полным соответствием следующего слоя кубика)

4. Второй слой.

Поворачиваем кубик белой стороной вниз. Ищем сторону, чтобы было 3 кубика одного цвета по вертикали, проходящей через центральные кубики. Смотрим каким цветом кубик сверху. Всегда отворачиваем от этого цвета.

- Если этот цвет справа: верхний слой налево, правый слой вверх, верхний слой направо, правый слой вниз, верхний слой ещё раз направо, фасад налево, верхний слой налево, а фасад направо.

- Если цвет слева: верхний слой направо, левую часть вверх, верхний слой налево, левую часть вниз, верхний слой налево, фасад направо, верхний слой направо, а фасад налево.

Формулы повторяем до полного сбора второго слоя.

Чтобы наглядно понять, как собрать два первых слоя кубика Рубика, смотрите видео. И как только эти два слоя у вас будут собираться легко и быстро, приступайте к изучению формул для третьего слоя и нижней части.

  Сборка Кубика Рубика. Нижний слой и противоположная сторона

5. Крест на противоположной стороне.
Противоположной стороной является жёлтая сторона. Если на стороне только один кубик жёлтого цвета, то формулу надо повторить 3-4 раза, если кубики стоят в виде прямой — 2 раза, а если четыре кубика, то 1-2 раза.

Надо взять кубик к себе жёлтой стороной: нижняя часть направо, а фасад направо, правая часть вверх, а фасад налево, правая часть вниз, нижняя часть налево.

6. Теперь нам надо сделать правильный крест на обратной стороне.
Обязательно какие-нибудь вертикали, проходящие через центры, будут собраны. Берём кубик так, чтобы две несобранные части смотрели налево и направо, или чтобы одна несобранная часть смотрела на вас, а другая несобранная часть смотрела налево.

Формула: правая часть вверх, верхняя часть налево, правая часть вниз, верхняя часть налево, правая часть вверх, верхняя часть 2 раза налево, правая часть вниз.

7. Заполнение противоположной стороны.

Всё надо собирать относительно правого нижнего угла на противоположной стороне, в данном случае на жёлтой стороне.

Формула: правая часть вверх, нижняя часть налево, правая часть вниз, нижняя часть направо. Повторить 2 раза.

Поворачиваем жёлтую сторону так, чтобы несобранный кубик опять оказался в правом нижнем углу. Формулу повторяем столько раз, пока вся жёлтая сторона не будет собрана. Сам кубик не поворачиваем! Не пугайтесь, если кубик весь разобрался. Когда противоположная сторона соберётся, то всё встанет на свои места.

8. Ориентировка угловых кубиков на противоположной стороне.

Поворачиваем на себя белой стороной и смотрим на несобранные кубики одной из сторон: синей, красной, зелёной или оранжевой.

- Если не собран кубик на правой части, то используем формулу: правая часть вниз, верхняя часть налево, правая часть вниз, нижняя часть налево 2 раза, правая часть вверх, верхняя часть направо, правая часть вниз, нижняя часть налево 2 раза, правая часть вверх 2 раза.

- Если не собран кубик на левой части, то используем формулу: левая часть вниз, верхняя часть направо, нижняя часть налево 2 раза, левая часть вверх, верхняя часть налево, левая часть вниз, нижняя часть налево 2 раза, левая часть вверх 2 раза.

Если следовать правильно всем формулам,кубик Рубика собрать легко и просто.

Адрес публикации: https://www.prodlenka.org/metodicheskie-razrabotki/510960-issledovatelskaja-rabota